Calcoli della potenza di trasmissione WiFi semplificati

– Mantenere la Ofcom felice
– Essere un vicino amichevole (assicurarsi che il tuo wireless non interferisca con le reti delle persone intorno a te)
– Passare gli esami di wireless
– Impressionare le ragazze (ok questo è un colpo lungo… ma non si sa mai!)

Quando si calcola la potenza di uscita il calcolo è il seguente:

Potenza di trasmissione radio (dBm) – Perdita dai cavi & Connettori (dB) + Guadagno dell’antenna (dBi) = Potenza di uscita (dBm/W/mW)
Copriamo ogni parte di questo calcolo a turno:

Potenza di trasmissione radio

Questa è la più complicata delle 3 parti principalmente a causa del fatto che può essere espressa in Watt, Milliwatt o dBm. L’ideale sarebbe convertirla in un valore in dBm se non è già espressa in questo modo. A questo punto vale la pena notare quanto segue:
1mW = 0.001W
1W = 1000mW
Effettivamente per ottenere Watt (W) basta dividere il numero di Milliwatt (mW) per 1000 e per ottenere Milliwatt (mW) basta moltiplicare il numero di Watt (W) per 1000.
Convertire Watt e Milliwatt in dBm è leggermente più complicato… Ora stai entrando nel meraviglioso mondo dei calcoli logaritmici! Non abbiate paura però, è facile se ricordate 2 semplici regole e ricordate che:>
0dBm = 1mW

Regola 1: La regola del 3

Se si aumenta il valore dBm di “3″ si raddoppia il valore mW:
0dBm = 1mW
3dBm = 2mW
6dBm = 4mW
9dBm = 8mW
12dBm = 16mW
15dBm = 32mW
18dBm = 64mW
21dBm = 128mW
24dBm = 256mW
27dBm = 512mW
30dBm = 1024mW (5GHz B)
33dBm = 2048mW
36dBm = 4096mW (5GHz Banda C limite legale)
Questo significa anche che se si abbassa il valore dBm di “3″ si dimezza il valore mW

Regola 2: La regola del 10

Se si aumenta il valore dBm di “10″ si moltiplica il valore mW per 10:
0dBm = 1mW
10dBm = 10mW
20dBm = 100mW
30dBm = 1000mW (limite legale della banda B a 5GHz)
40dBm = 10000mW (oltre il limite legale della banda C a 5GHz)
Sì, avete indovinato, se abbassate il valore dBm di 10 dividete il valore mW per 10.

I calcoli di cui sopra non sono esatti, ma sono in genere abbastanza accurati per andare avanti.

Perdita da cavi & Connettori

Dovrai tenere conto della perdita causata da cavi e connettori, poiché ogni componente aggiungerà un elemento di perdita. Puoi limitare questa perdita usando cavi di alta qualità come LMR400 o LMR600 invece di LMR200 e usando buoni connettori con giunti ben formati. Tieni anche le lunghezze dei cavi d’antenna più corte possibile. Normalmente i valori di perdita saranno espressi come perdita in dB per 100 piedi e di solito puoi trovare questo valore sul foglio delle specifiche. I connettori aggiungeranno anche una piccola quantità di perdita
Gain dell’antenna
Il guadagno dell’antenna si misura in dBi. Questo è facile, basta cercare il valore in dBi dell’antenna e applicarlo al calcolo. Alcune antenne possono essere misurate in dBd nel qual caso basta aggiungere 2.14 al suo valore per ottenere il valore in dBi (questo è abbastanza raro però e molto probabilmente spiegherò perché in un post successivo)

Potenza d’uscita

Il calcolo sopra vi darà un valore in dB. Questo sarà tipicamente convertito in un valore in Watt (W) o Milliwatt (mW) come da tabelle precedenti quando si esprime la potenza di uscita.

Link Budget

Il link budget è un termine di fantasia per il risultato che si ottiene quando si sommano e sottraggono tutti i vari fattori che influenzano la trasmissione wireless tra 2 radio. Questo include tutto ciò che è stato discusso finora (ad entrambe le estremità) e anche in aggiunta la perdita causata dal wireless che viaggia attraverso l’aria. Questo richiede più dettagli di quanto questo post non sia in grado di fare, ma i calcoli di cui sopra costituiscono una parte vitale del calcolo.

Applicazione pratica

Qui c’è un esempio di uno scenario in cui potresti aver bisogno di usare le tue nuove competenze:
Stai operando in 5GHz e hai un’antenna da 20dBm ma non vuoi dare all’Ofcom nessuno dei tuoi soldi duramente guadagnati. Questo significa che hai bisogno di rimanere entro il limite di banda B di 1W. Guardando la tabella qui sopra o facendo i conti partendo da 0dBm usando la regola del “3” o del “10” possiamo stabilire che questo significa che l’uscita totale non può superare i 30dBm. Tenendo presente che la tua antenna ti sta già dando 20dBm e se assumiamo che la perdita da cavi e connettori sia trascurabile, rimangono solo 10dBm per la radio. Di nuovo applicando la regola possiamo vedere che 10dBm sono 10mW. Questo significa che avete bisogno di limitare la potenza di uscita della vostra radio a 10mW per rimanere legali.
Come direbbero i suricati in TV – “semplice!”